An embedded data acquisition and control system for a precision
instruments, such as a non-invasive glucose prediction instrument is
disclosed. One feature of the invention provides synchronization of
stepper motor position and analog-to-digital converters. An embedded
controller is provided that controls the stepper motor driver directly to
minimize the wavelength shift error due to the asynchronous condition. The
controller synchronizes the event of reading the A/D converters with each
stepper motor position. Because the stepper motor controls the wavelength
of the monochromator optical output, the net result is that each A/D
conversion recorded by the embedded controller is precisely tracked to a
specific wavelength. Another feature of the invention provides closed loop
motor position control for enhanced system performance. In the closed loop
system, a position encoder is coupled to the stepper motor shaft. The
encoded position signal is processed by a digital encoder at the bipolar
stepper motor drive, resulting in an actual position feedback to the
embedded controller. Because the embedded controller has the position
feedback, it can initiate the next step command as soon as the position
feedback reaches its target. The step rate is increased by reducing the
time delay that was set by a conservative value as indicated in the open
loop control mode. One advantage of this method is to achieve highest
speed in all load conditions without missing steps. A further feature of
the invention provides optical Isolation to minimize motor noise. Thus,
optical isolation is provided at a bipolar stepper motor drive and
embedded controller interface. To maximize system sensitivity, optical
isolation is implemented between the embedded controller and the stepper
motor drive.
Um sistema encaixado de aquisição de dados e de controle de para instrumentos de uma precisão, tais como um instrumento non-invasive da predição do glucose é divulgado. Uma característica da invenção fornece a sincronização da posição do motor deslizante e de conversores analog-to-digital. Um controlador encaixado é contanto que controles o excitador do motor deslizante diretamente para minimizar o erro do deslocamento do wavelength devido à condição assíncrona. O controlador sincroniza o evento de ler os conversores A/D com cada posição do motor deslizante. Porque o motor deslizante controla o wavelength da saída ótica do monochromator, o resultado líquido é que cada conversão A/D gravada pelo controlador encaixado está seguida precisamente a um wavelength específico. Uma outra característica da invenção fornece o controle da posição do motor do laço closed para o desempenho realçado do sistema. No sistema do laço closed, um codificador da posição é acoplado ao eixo do motor deslizante. O sinal codificado da posição é processado por um codificador digital na movimentação bipolar do motor deslizante, tendo por resultado um gabarito real da posição ao controlador encaixado. Porque o controlador encaixado tem o gabarito da posição, pode iniciar o comando seguinte da etapa assim que o gabarito da posição alcançar seu alvo. A taxa da etapa é aumentada reduzindo o tempo atrasa que foi ajustado por um valor conservador como indicado na modalidade do controle do laço aberto. Uma vantagem deste método deve conseguir a velocidade a mais elevada em todas as condições de carga sem etapas faltantes. Uma característica mais adicional da invenção fornece a isolação ótica para minimizar o ruído do motor. Assim, a isolação ótica é fornecida em uma movimentação bipolar do motor deslizante e em uma relação encaixada do controlador. Para maximize a sensibilidade do sistema, a isolação ótica é executada entre o controlador encaixado e a movimentação do motor deslizante.